Influence of the welding thermal cycle on the hardness of a dissimilar tantalum joint
Keywords:
welding GTAW, GTAW process, refractory metal, refractory alloysAbstract
The influence of the welding thermal cycle on the hardness of a dissimilar union of tantalum, grade B 521 and B 708. The parameters considered were the type of current, intensity, welding speed and voltage. arc, also including linear energy and shielding gas consumption was determined. Hardness measurements were made on the base material, the molten zone, the heat-affected zone and the interface at different distances, variables also used in the design of experiments. It was determined that, with a welding speed of 0.0048 m/s and 85 A, a quantity of heat of 58,253.68 W is introduced, with which the recrystallization phenomenon can be minimized. Due to the effect of the thermal cycle, the hardness in the heat affected zone is 124 HV for B 708 and 153 HV for B 521, at the interface it is 125 and 147 HV respectively, but with a drop to 95 HV in the molten zone, where the presence of nitrogen and oxygen are likely to influence this property.Downloads
References
Bernardo, A., Presno, A., Fernández‐Columbié, T., Rodríguez, I., Suárez, L., Álvarez de Prado, L. & Menéndez, M. (2022). Tantalum alloy welding: does the thermal cycle influence the microstructure? Applied. Sciences, 12(3). https://www.mdpi.com/2076-3417/12/3/1440.
Cheng-Jun, J., Xiaohui, Z., Xiaolong, X. & Wang, W. (2020). Welding procedure Research of ASTM B708 R05252 tantalum sheets. Journal of Physics. Conference Serie, 1635(1), 012015. https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1742-6596/1635/1/01205/meta
Efe, M., Kim, H., Chandrasekar, S. & Trumble, K. (2012). The chemical state and control of oxygen in powder metallurgy tantalum. Materials Science and Engineering. 544, 1-9.
Fernández-Columbié, T., Gómez, M., Lamorú, M., Romero, W. & Hernández, M. (2020). Transformaciones microestructurales por efecto del calor en una unión disímil de acero 17-4 PH y Hastelloy C-276. Minería y Geología, 36(1), 81-91. https://revista.ismm.edu.cu/index.php/revistamg/article/view/ast6_No1_2020.
Fernández-Columbié, T., Suárez-Torres, L. & Rodríguez-González, I. (2021). Influencia de la temperatura en la soldadura de unión disímil mediante proceso de gas y tungsteno. Revista de Iniciación Científica, 7(1), 24-29. https://revistas.utp.ac.pa/index.php/ric/article/view/3050.
Greenberg, B., Ivanov, M., Patselov, A. & Besshaposhnikov, Y. (2012). The processes of fragmentation, intermixing and fusion upon explosion welding. AASRI conference on modelling. Sci Verse Science Direct. AASRI Procedia, 3(1), 66-72.
Grevey, D., Vignal, V., Bendaoud, I., Erazmus-Vignal, P. & Tomashchuk, I., Daloz, D. & Sallamand, P. (2015). Microstructural and microelectrochemical study of a tantalum-titanium weld interface. Materials and Design, 87(6), 974-985. https://www.sciencedirect.com/article/abs/pii/S0264127515303245.
Gutiérrez, F. & De La Vara, R. (2003). Análisis y Diseño de Experimentos. Mc Garw Hill.
Holzhauser, J., Spitzer, K. & Schwerdtfeger, K. (1999). Laboratory study of heat transfer through thin layers of casting steel: minimization of the slag/probe contact resistance. Steel Research, 70(10), 430-436.
Jakubowicz, J., Adamek, G., Sopata, M. Koper, J., Kachlicki1, T. & Jarzebski, M. (2018). Microstructure and electrochemical properties of refractory nanocrystalline tantalum-based Alloys. International journal Electrochemical Science, 13(2), 1956-1972.
Ramírez, A., Cerpa, S., Mejías, G., León, J. & Quintero, A. (2006). Soldadura de un acero inoxidable dúplex 2205 por el proceso de soldadura GTAW. Revista Latinoamericana de Metalurgia y Materiales, 26(1-2), 43-50.
Rodríguez, H. (1987). Metalurgia de la Soldadura. Editorial Pueblo y Educación.
Rodríguez, C. (2009). Tratamientos superficiales contra el desgaste. Grupo de Tribología. Dpto. Mecánica y Diseño. Facultad de Ingeniería Mecánica. Universidad de Oriente.
Rowe, R. & Jeffeus, L. (2008). Manual de Soldadura GMAW (MIG-MAG). Paraninfo Ediciones.
Sandoval-Valencia, T., Ugalde-Caballero, L., Téllez-Anguiano, A., Vergara-Hernández, H. & Ruiz-Robles, D. (2020). Análisis estadístico en aplicación de soldadura GTAW usando diseño de experimentos factorial completo. Soldagem & Inspeção, 25, 1-10. https://www.scielo.br/j/si/a/BmyHg7NjsYd3WzqbpsfT7JN/?lang=es&format=html.
Stelmakh, V., Rinnerbauer, V., Geil, R., Aimone, P., Senkevich, J., Joannopoulos, J., Soljacˇic´, M. & Celanovic, I. (2013). High-temperature tantalum tungsten alloy photonic crystals: Stability, optical properties, and fabrication. Applied Physics Letters, 103(12), 1-4. https://pubs.org/aip/apl/article-abstract/103/12/123903/129814/High-temperature-tantalum-tungsten-alloy-photonic
Talero, J. & Muñoz, M. (2000). Introducción al cálculo de estructuras metálicas según Euro código 3. España.
Waheed, R., Shakoor, A., Azam, S. (2015). Welding distortion control in thin metal plates by altering heat input through weld parameters. Technical Journal, University of Engineering and Technology, 20(II), 171-7.
Zhou, L., Yuan, T., Li, R., Tang, J., Wang, G. & Guo, K. (2017). Selective laser melting of pure tantalum: Densification, microstructure and mechanical behaviours. Materials Science and Engineering. 707, 443-451. https://www.mdpi.com/1640-4601/14/2/216.
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